Was ist dBi?

Die Abkürzung dBi ist ein Maß für den Schall, ausgedrückt als akustische oder elektrische Leistung relativ zu einem isotropen Strahler (i), gemessen in Dezibel (dB). Es wird häufig verwendet, um den Gewinn einer Antenne auszudrücken, der ein Maß dafür ist, um wie viel die Antenne die effektive Signalleistung erhöht. Dezibel sind eine logarithmische Darstellung von Größen und sind eine bequeme Möglichkeit, große Zahlen so darzustellen, dass sie auch dem großen Dynamikbereich von Geräuschen entsprechen, die der Mensch wahrnehmen kann.

Der dBi wird als Verhältnis des relativen Gewinns ausgedrückt, der den Gewinn einer Antenne mit einem Referenzstandard vergleicht. Das Referenznormal ist ein isotroper Strahler, eine mathematisch ideale Antenne, die Energie gleichmäßig in alle Richtungen verteilt. Die Angabe des Gewinns als dBi-Verhältnis standardisiert Vergleiche zwischen verschiedenen Antennen.

Der Gewinn einer nicht isotropen Antenne ist ein passiver Gewinn, da die Antenne keine Leistung hinzufügt, sondern diese umverteilt, um mehr Strahlungsleistung in eine bestimmte Richtung bereitzustellen. Der Fokussierungsaspekt einer Antenne führt zu einer Erhöhung der Signalstärke. Je höher der dBi-Wert, desto mehr strahlt die Antenne vorzugsweise Leistung in eine bestimmte Richtung ab. Der Gewinn steht in direktem Zusammenhang mit der Richtwirkung oder den Richteigenschaften einer Antenne und ist für die Effizienz der Antenne verantwortlich.

Die Richtcharakteristik der Antenne ist ein Kompromiss zwischen Gewinn und der Strahlbreite der Antenne. Eine Zunahme der Verstärkung bedeutet mehr Abdeckung in einer bestimmten Richtung, mit einer damit verbundenen Abnahme des Abdeckungsbereichs oder -winkels. Antennen mit hohen dBi-Werten müssen vorsichtig in die gewünschte Richtung ausgerichtet werden. Die Ausrichtung einer Antenne mit niedrigem dBi-Wert ist nicht so kritisch, da die Antenne näher an eine gleichmäßige Abstrahlung in alle Richtungen herankommt.

Eine Antenne mit hohem Gewinn hat einen schmalen Strahl mit einer guten Signalqualität über große Entfernungen, ist jedoch nicht ideal für eine Anwendung, die einen Empfang über einen großen geografischen Bereich erfordert. Eine Antenne mit einem niedrigen dBi-Wert hat eine kürzere Reichweite mit breiterer Abdeckung. Beispielsweise haben die meisten Wi-Fi-Antennen eine geringe Verstärkung und müssen nicht in eine bestimmte Richtung relativ zur Basisstation ausgerichtet werden. Antennen mit höherer Verstärkung können nützlich sein, um den Empfang in ländlichen Gebieten mit schwacher Signalstärke zu verbessern.

Die Verstärkung ist nur einer der Standardparameter zur Messung der Leistung einer Antenne. Neben dem Gewinn müssen Ingenieure bei der Auswahl einer Antenne für eine bestimmte Anwendung auch Frequenz, Bandbreite, Impedanz und Polarisation berücksichtigen. Die Haltbarkeit einer Antenne und ihre Fähigkeit, mit extremen Wetterbedingungen umzugehen, kann ebenfalls ein Problem darstellen. Wenn alle anderen Faktoren gleich sind, sind Antennen mit höherem Gewinn teurer als Antennen mit niedrigerem Gewinn.